Audi R10 TDI är en Le Mans Prototype (LMP) racerbil som utvecklades och byggdes av Audi Sport för 24 Hours of Le Mans och andra uthållighetstävlingar. Det var efterföljaren till Audi R8 LMP och tävlade i kategorin LMP1.
R10 TDI drevs av en 5,5-liters V12 TDI turbodieselmotor, som producerade cirka 650 hästkrafter och 1 000 lb-ft vridmoment. Bilen var också utrustad med en sexväxlad sekventiell växellåda och ett lätt kolfiber- och monocoquechassi av aluminium.
R10 TDI gjorde sin debut vid 2006 12 Hours of Sebring, där den vann loppet. Den fortsatte med att vinna 24 Hours of Le Mans 2006, 2007 och 2008, och blev den första dieseldrivna bilen att göra det. R10 TDI vann även American Le Mans Series (ALMS) LMP1-mästerskapet 2006, 2007 och 2008.
R10 TDI ersattes av Audi R15 TDI 2009, men den är fortfarande en av de mest framgångsrika Le Mans Prototype-racerbilarna genom tiderna.
